基于ltps技術(shù)的掌紋識(shí)別電路、掌紋識(shí)別方法以及顯示屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及信息識(shí)別領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于LTPS (low temperature poly-silicon)技術(shù)的掌紋識(shí)別電路、掌紋識(shí)別方法和顯示屏。
【背景技術(shù)】
[0002] 20世紀(jì)90年代后期，香港理工大學(xué)與清華大學(xué)率先開(kāi)創(chuàng)了掌紋識(shí)別技術(shù)研宄領(lǐng) 域，掌紋識(shí)別具有精度高，速度快，價(jià)格低，用戶接受度高等優(yōu)點(diǎn)，因此該領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)以來(lái)，就 得到了學(xué)術(shù)界的充分重視，國(guó)內(nèi)外很多的高校和科研機(jī)構(gòu)紛紛加入到該研宄領(lǐng)域中，并取 得了一系列的成果。
[0003] 掌紋中最重要的特征是紋線特征，例如脊線和谷線。而且這些紋線特征最清晰的 幾條紋線基本上伴隨人的一生不發(fā)生變化。當(dāng)將手掌置于掌紋檢測(cè)玻璃面板的表面時(shí)，能 夠通過(guò)對(duì)手掌上明顯的紋線特征的光反射的差異，來(lái)實(shí)現(xiàn)掌紋檢測(cè)的目的。
[0004] 低溫多晶娃（low temperature poly-silicon，簡(jiǎn)稱LTPS)是多晶娃技術(shù)的一個(gè)分 支。對(duì)于LCD顯示面板而言，采用多晶硅液晶材料有許多優(yōu)點(diǎn)，如薄膜晶體管電路可以做得 更薄、更小，功耗更低等。LTPS薄膜晶體管顯示面板的電子迀移率可以達(dá)到200cm2/V-sec以上，可以有效地減小薄膜晶體管的面積，從而達(dá)到提供開(kāi)口率，并且在增強(qiáng)顯示面板亮度 的同時(shí)還可以降低整體功耗。另外，較高的電子迀移率可以將部分驅(qū)動(dòng)電路集成在玻璃基 板上，減少了驅(qū)動(dòng)1C，還可以大幅提高液晶顯示面板的可靠度，從而使得面板的制造成本大 幅降低。
[0005] 因此需要開(kāi)發(fā)一種基于LTPS技術(shù)的掌紋識(shí)別電路、掌紋識(shí)別方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于LTPS技術(shù)的掌紋識(shí)別電路、掌紋識(shí)別方法和顯 示屏，從而解決了市場(chǎng)上沒(méi)有針對(duì)LTPS-TFT顯示面板的掌紋識(shí)別電路和方法的技術(shù)空白， 同時(shí)消除了識(shí)別過(guò)程中由于電路工藝變化走線方式變換所產(chǎn)生的寄生電容變化對(duì)識(shí)別結(jié) 果的影響。
[0007] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種基于LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)技術(shù) 的掌紋識(shí)別電路，包括：
[0008] 光信號(hào)收集單元，收集指示掌紋信息的光信號(hào)，并將收集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流 信號(hào)，所述光信號(hào)是背光發(fā)射的光經(jīng)用戶手掌掌紋反射而獲得的；
[0009] 電流信號(hào)放大單元，連接至所述光信號(hào)收集單元，對(duì)轉(zhuǎn)換后的電流信號(hào)進(jìn)行放大； 以及
[0010] 電流信號(hào)檢測(cè)單元，連接至所述電流信號(hào)放大單元，對(duì)經(jīng)放大的電流信號(hào)的強(qiáng)度 進(jìn)行檢測(cè)，所述電流信號(hào)的強(qiáng)度指示掌紋信息中掌紋的脊線或谷線。
[0011] 優(yōu)選地，所述光信號(hào)收集單元包括：光電轉(zhuǎn)換器件，將收集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流 信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的電流信號(hào)與收集到的光信號(hào)成比例，并且所述光電轉(zhuǎn)換器件是LTPS薄膜晶 體管。
[0012] 優(yōu)選地，所述光信號(hào)收集單元還包括第一晶體管、第二晶體管以及第一電容器，所 述第一晶體管的第一極與所述光電轉(zhuǎn)換器件的第二極連接，第二極與所述第一電容器的第 一端連接，柵極與傳送控制端連接，所述第一晶體管在傳送控制端的控制下將所述轉(zhuǎn)換后 的電流信號(hào)傳送至所述第一電容器，并由所述第一電容器存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)電壓信號(hào)；所述第二 晶體管的第一極與所述第一電容器的第一端連接，第二極與所述第二電容器的第二端連 接，柵極與第一復(fù)位端連接，所述第二晶體管在第一復(fù)位端的控制下使所述第一電容器放 電。
[0013] 優(yōu)選地，所述電流信號(hào)放大單元還包括第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第 六晶體管、第七晶體管、第八晶體管以及第二電容器，
[0014] 第四晶體管的柵極與柵極線連接，第一極與第一電容器的第一端連接，第二極與 第二電容器的第一端連接；第二電容器的第二端與第八晶體管的第二極連接，第八晶體管 的柵極與柵極線連接，第一極與第三晶體管的第一極連接，在柵極線的控制下第四晶體管 和第八晶體管導(dǎo)通，從而將第一電容器上的數(shù)據(jù)電壓信號(hào)輸入至第二電容器的第一端，
[0015] 第二電容器的第二端與第三晶體管的柵極連接，以將數(shù)據(jù)電壓信號(hào)輸入到第三晶 體管的柵極，
[0016] 第五晶體管的柵極與第一發(fā)光控制端連接，第一極與第二電容器的第一端連接， 第二極與高電壓端連接，在第一發(fā)光控制端的控制下第五晶體管導(dǎo)通，第二電容器的第一 端的電壓變?yōu)楦唠妷?，從而第二電容器的第二端的電壓能夠抵消第三晶體管的閾值電壓，
[0017] 第三晶體管的第一極與第六晶體管的第一極連接，第二極與光電轉(zhuǎn)換器件的第 一極連接，第六晶體管的柵極與第二發(fā)光控制端連接，在第二發(fā)光控制端的控制下第六晶 體管導(dǎo)通，并且第六晶體管的第二極輸出的經(jīng)放大的電流信號(hào)與第三晶體管的閾值電壓無(wú) 關(guān)，從而使得經(jīng)放大的電流信號(hào)保持恒定。
[0018] 優(yōu)選地，所述電流信號(hào)檢測(cè)單元包括：
[0019] 第一開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)時(shí)間由時(shí)鐘控制，使得在所述斷開(kāi)時(shí)間期間，由所 述經(jīng)放大的電流信號(hào)對(duì)所述電流信號(hào)檢測(cè)單元中引線對(duì)地電容以及芯片內(nèi)部的參考電容 進(jìn)行充電；
[0020] 運(yùn)算放大器，與所述第一開(kāi)關(guān)串聯(lián)，在所述第一開(kāi)關(guān)閉合期間，對(duì)所述經(jīng)放大的電 流信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)；
[0021] 第三電容器，與所述運(yùn)算放大器并聯(lián)；以及
[0022] 第二開(kāi)關(guān)，與所述第三電容器并聯(lián)，在所述第一開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)時(shí)間期間閉合，以使所 述第三電容器放電，
[0023] 其中，從所述運(yùn)算放大器輸出的檢測(cè)電流信號(hào)僅與第三電容器電容值和所述第一 開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)時(shí)間相關(guān)。
[0024] 本發(fā)明的另一方面提供了一種基于LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)技術(shù) 的掌紋識(shí)別方法，包括以下步驟：
[0025] 由光信號(hào)收集單元收集指示掌紋信息的光信號(hào)，并將收集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流 信號(hào)，所述光信號(hào)是背光發(fā)射的光經(jīng)用戶手掌掌紋反射而獲得的；
[0026] 由電流信號(hào)放大單元對(duì)轉(zhuǎn)換后的電流信號(hào)進(jìn)行放大；以及
[0027] 由電流信號(hào)檢測(cè)單元對(duì)經(jīng)放大的電流信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，所述電流信號(hào)的強(qiáng)度 指示掌紋信息中掌紋的脊線或谷線。
[0028] 優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換后的電流信號(hào)與收集到的光信號(hào)成比例。
[0029] 優(yōu)選地，所述方法還包括：補(bǔ)償電流信號(hào)放大單元中的驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓，從 而使得所述經(jīng)放大的電流信號(hào)保持恒定。
[0030] 優(yōu)選地，所述電流信號(hào)檢測(cè)單元包括第一開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)時(shí)間由時(shí)鐘 控制，使得在所述斷開(kāi)時(shí)間期間，由所述經(jīng)放大的電流信號(hào)對(duì)所述電流信號(hào)檢測(cè)單元中引 線對(duì)地電容以及芯片內(nèi)部的參考電容進(jìn)行充電；
[0031] 優(yōu)選地，所述電流信號(hào)檢測(cè)單元還包括與所述第一開(kāi)關(guān)串聯(lián)的運(yùn)算放大器，在所 述第一開(kāi)關(guān)閉合期間，通過(guò)所述運(yùn)算放大器輸出的輸出電壓對(duì)所述經(jīng)放大的電流信號(hào)的強(qiáng) 度進(jìn)行檢測(cè)；
[0032] 優(yōu)選地，所述電流信號(hào)檢測(cè)單元還包括與所述運(yùn)算放大器并聯(lián)的第三電容器，從 所述運(yùn)算放大器輸出的檢測(cè)電流信號(hào)僅與第三電容器的電容值和所述第一開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)時(shí) 間相關(guān)，而與電流信號(hào)檢測(cè)電路中引線對(duì)地電容以及芯片內(nèi)部的參考電容無(wú)關(guān)。
[0033] 本發(fā)明的再一方面提供了一種顯示屏，包括上述的掌紋識(shí)別電路。
[0034] 本發(fā)明通過(guò)采用LTPS技術(shù)，提出一種掌紋識(shí)別電路、掌紋識(shí)別方法和顯示屏，從 而能夠通過(guò)手掌上明顯紋線特征（例如，脊線和谷線）對(duì)背光發(fā)射光的反射的差異，來(lái)實(shí)現(xiàn) 掌紋檢測(cè)的目的。從而解決了市場(chǎng)上沒(méi)有針對(duì)LTPS-TFT顯示面板的掌紋識(shí)別電路和方法 的技術(shù)空白。具體地，本發(fā)明的掌紋識(shí)別電路共分為三個(gè)單元，即光信號(hào)收集單元，電流信 號(hào)放大單元，和電流信號(hào)檢測(cè)單元。首先，光電流收集單元中的光電轉(zhuǎn)換器件（即，LTPS薄 膜晶體管）將收集到的反射光轉(zhuǎn)換成電流值，并儲(chǔ)存到存儲(chǔ)電容器上。然后，通過(guò)電流信號(hào) 放大單元，將電流值進(jìn)行放大并存儲(chǔ)到電流信號(hào)檢測(cè)單元中引線對(duì)地電容以及芯片內(nèi)部的 參考電容上。最后，電流信號(hào)檢測(cè)單元將表示光信號(hào)的電流信號(hào)的強(qiáng)度檢測(cè)出來(lái)，并通過(guò)檢 測(cè)到電流信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)識(shí)別掌紋的谷線和脊線，同時(shí)消除了識(shí)別過(guò)程中由于電路工藝變化 走線方式變換所產(chǎn)生的寄生電容變化對(duì)識(shí)別結(jié)果的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0035] 根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的上述和其他方面、特征以 及優(yōu)點(diǎn)將更清楚，在附圖中：
[0036] 圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包含基于LTPS技術(shù)的掌紋識(shí)別電路的層疊結(jié) 構(gòu)的不意圖；
[0037] 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的掌紋識(shí)別電路的框圖；
[0038] 圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的掌紋識(shí)別電路的電路圖；
[0039] 圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的掌紋